【手続補正書】
【提出日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】ズームレンズ、撮像装置および携帯情報端末装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  正の屈折力を有する第１群光学系と、負の屈折力を有する第２群光学系と、正の屈折力を有する第３群光学系とを、物体側から像面側に向かって順次配置するとともに、前記第３群光学系の物体側に前記第３群光学系と一体的に移動する絞りを有し、短焦点距離端と長焦点距離端との間での変倍に伴って、短焦点距離端にて前記第１群光学系と前記第２群光学系との間隔が最小となり、長焦点距離端にて前記第２群光学系と前記第３群光学系との間隔が最小となるよう、少なくとも前記第１群光学系と前記第３群光学系とを移動させるズームレンズにおいて、
前記第３群光学系が、負レンズと、正レンズと、負レンズとを順次配置して接合してなる３枚接合レンズを含む
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】  前記第１群光学系が、短焦点距離端と長焦点距離端との間での中間焦点距離状態を経ての変倍動作に伴って像面側に凸形状をなして移動することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】  前記第１群光学系が、短焦点距離端および長焦点距離端以外の中間焦点距離において、最も像面に近い位置へ移動することを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ。
【請求項４】  前記第３群光学系の前記３枚接合レンズの最も物体側の負レンズが、像面側に強い凹面を向けて形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項５】  全変倍域における前記第１群光学系と前記第２群光学系との群間隔の変化量をＫ12、短焦点距離端での全系の合成焦点距離をｆｗ、そして長焦点距離端での全系の合成焦点距離をｆｔとすると、条件式：
０．６＜Ｋ12／（ｆｗ＋ｆｔ）＜１．２  （１）
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】  前記第３群光学系の前記３枚接合レンズのうちの正レンズの屈折率をＮｐ、前記第３群光学系の前記３枚接合レンズのうちの２枚の負レンズの屈折率の平均をＮｎ、前記第３群光学系の前記３枚接合レンズのうちの正レンズのアッベ数をνｐ、そして前記第３群光学系の前記３枚接合レンズのうちの２枚の負レンズのアッベ数の平均をνｎとすると、条件式：
−０．２２＜Ｎｐ−Ｎｎ＜０    (２)
３＜νｐ−νｎ＜３６        (３)
を満足することを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項７】  前記第３群光学系が、前記３枚接合レンズの物体側および像面側に少なくとも１枚の正レンズをさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項６のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項８】  前記３枚接合レンズの物体側および像面側に配置された正レンズのうちの少なくとも１枚の正レンズが、非球面を有していることを特徴とする請求項７に記載のズームレンズ。
【請求項９】  前記第１群光学系および前記第２群光学系の各々が、正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ含んでいることを特徴とする請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項１０】  撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用していることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】  前記撮像装置が、撮影画像をディジタル情報とする機能を含むディジタルカメラであることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】  カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用していることを特徴とする携帯情報端末装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラおよびスティルビデオカメラに好適なコンパクトなズームレンズ、並びに前記ズームレンズを撮影用光学系として使用した撮像装置および前記ズームレンズをカメラ機能部の撮影用光学系として使用した携帯情報端末装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、３倍を超える高変倍比でありながら、短焦点距離端の半画角が３８°以上と広画角で、その上３００万画素以上の高密度の撮像素子に対応可能な高解像力の結像性能を有し、レンズ全長およびレンズ外径が非常に小さく、レンズの構成枚数も１０枚程度と少なくすることができて省資源化に対応することが可能で、しかも全てのレンズを化学的に安定で且つ鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することができて、材料のリサイクル化をも可能とし、加工時の廃液による水質汚染等のおそれもない地球環境を考慮したズームレンズ、並びにそのズームレンズを用いる撮像装置および携帯情報端末装置を提供することを目的としている。
そして、本発明の請求項１の目的は、特に、広画角化に伴って発生する軸上および軸外の倍率の色収差補正に大きな効果が得られるズームレンズを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の請求項６の目的は、特に、良好な色収差補正を実現し得るズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、第３群光学系における各レンズ面における収差の発生を抑え、且つ偏心等の製造誤差による性能劣化も小さく抑えることを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、第３群光学系の全長を効果的に短縮することを可能とするズームレンズを提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、適切に収差補正を行なってしかも小型化を達成し得るズームレンズを提供することにある。
さらに、本発明の請求項１０の目的は、特に、コンパクトで、高変倍、高画質および省電力を実現し得る撮像装置を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、非常にコンパクトで、高変倍および高画質を実現し得る撮像装置を提供することにある。
また、本発明の請求項１２の目的は、特に、非常に小型で、しかも高品質な記録データを得ることを可能とする携帯情報端末装置を提供することにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項８に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項７のズームレンズにおいて、前記３枚接合レンズの物体側および像面側に配置された正レンズのうちの少なくとも１枚の正レンズが、非球面を有していることを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るズームレンズは、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系および前記第２群光学系の各々が、正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ含んでいることを特徴としている。
請求項１０に記載した本発明に係る撮像装置は、上述した目的を達成するために、撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用していることを特徴としている。
請求項１１に記載した本発明に係る撮像装置は、請求項１０の撮像装置において、当該撮像装置が、撮影画像をディジタル情報とする機能を含むディジタルカメラであることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係る携帯情報端末装置は、上述した目的を達成するために、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用していることを特徴としている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の請求項８によるズームレンズは、請求項７のズームレンズにおいて、前記３枚接合レンズの物体側および像面側に配置された正レンズのうちの少なくとも１枚の正レンズが、非球面を有している。
このような構成により、特に、第３群光学系の全長を効果的に短縮することが可能となると共に、主に球面収差やコマ収差や非点収差の補正に効果がある。
本発明の請求項９によるズームレンズは、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項のズームレンズにおいて、前記第１群光学系および前記第２群光学系の各々が、正レンズと負レンズを少なくとも１枚ずつ含んでいる。
このような構成により、特に、適切に収差補正を行なってしかも小型化、低コスト化を達成することが可能となる。
また、本発明の請求項１０による撮像装置は、撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
このような構成により、３倍を超える高変倍比でありながら、短焦点距離端の半画角が３８°以上と広画角で、その上３００万画素以上の高密度の撮像素子に対応可能な高解像力の結像性能を実現し、レンズ全長およびレンズ外径を非常に小さくし、レンズの構成枚数も１０枚程度と少なくすることができて省資源化に対応することが可能で、しかも全てのレンズを化学的に安定で且つ鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することができて、材料のリサイクル化をも可能とし、加工時の廃液による水質汚染等のおそれもなく、特に、コンパクトで、高変倍、高画質および省電力を達成することが可能な撮像装置が提供可能となる。
本発明の請求項１１による撮像装置は、請求項１０の撮像装置において、当該撮像装置が、撮影画像をディジタル情報とする機能を含むディジタルカメラである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
このような構成により、特に、非常にコンパクトで、高変倍および高画質を実現することが可能で、従来の銀鉛カメラで得られる画像と同程度以上の品質のプリント写真が得られるディジタルカメラのような撮像装置とすることができる。
また、本発明の請求項１２による携帯情報端末装置は、カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用する。
このような構成により、３倍を超える高変倍比でありながら、短焦点距離端の半画角が３８°以上と広画角で、その上３００万画素以上の高密度の撮像素子に対応可能な高解像力の結像性能を実現し、レンズ全長およびレンズ外径を非常に小さくし、レンズの構成枚数も１０枚程度と少なくすることができて省資源化に対応することが可能で、しかも全てのレンズを化学的に安定で且つ鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することができて、材料のリサイクル化をも可能とし、加工時の廃液による水質汚染等のおそれもなく、特に、非常に小型で、しかも高品質な記録データを得ることが可能な携帯情報端末装置とすることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態および具体的な数値例を示す実施例に基づき、図面を参照して本発明のズームレンズ、撮像装置および携帯情報端末装置を詳細に説明する。本発明の第１の実施の形態は、本発明に係るズームレンズの実施の形態であり、本発明の第２および第３の実施の形態は、第１の実施の形態に示されたようなズームレンズを撮影用光学系として用いた本発明に係る撮像装置としてのカメラまたは第１の実施の形態に示されたようなズームレンズをカメラ機能部の撮影用光学系として用いた本発明に係る携帯情報端末装置の実施の形態である。
まず、本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの原理的な構成を説明する。なお、この本発明の第１の実施の形態に係るズームレンズの具体的な構成については、後に第１〜第７の実施例として、具体的な数値例を挙げ、且つ図１〜図７に示す光学系構成図および図８〜図１５に示す収差図を参照して、詳細に説明する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
上述した（請求項１〜請求項９の）ズームレンズを撮影用ズームレンズとして使用してカメラを構成することができ、それが本発明の第２および第３の実施の形態である（請求項１０に対応する）。本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置は、被写体の像を先に述べた本発明に係るズームレンズを介して記録するものであり、記録媒体としてフィルムを使用するいわゆる銀塩カメラや、ＣＣＤ等を用いた受光撮像素子に結像させ、被写体の情報をディジタル情報として記録する所謂ディジタルカメラやディジタルビデオに適用すること（請求項１１に対応する）で、非常にコンパクトで、高変倍および高画質を得ることができ、しかも省電力の撮像装置を得ることができる。更に、このようなズームレンズによる被写体の像を受光する受光撮像素子が３００万画素以上を有していることが望ましい。受光撮像素子は、画素数が増加すればそれだけ被写体像の記録密度を向上することが可能となり、３００万画素以上を有することで、本発明の撮像装置で記録した被写体像をプリンタにより出力しても、従来の銀塩カメラの場合と同程度またはそれ以上の品質の出力画像を得ることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
先に述べたズームレンズを使用した本発明の第２の実施の形態に係る撮像装置としてのディジタルカメラの概念図を図１６に示している。
撮像装置５１は、被写体を光学的に捉え、被写体像を結像させるための撮影用ズーム光学系５２と、この撮影用ズーム光学系５２により結像された被写体像を光電変換するための、例えばＣＣＤ撮像素子のような固体撮像素子５３とを具備してなる。また、必要に応じて、被写体の撮影範囲を視認するためのレンジファインダータイプのファインダ光学系７１を有していても良い。
また、先に述べたズームレンズを使用した本発明の第３の実施の形態に係るディジタルカメラの概念図を図１７に示している。図１７は、一眼レフレックス（一眼レフ）タイプのディジタルカメラの要部構成を示している。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また、暗い被写体を撮影するために、さらにストロボ装置６３を具備することも可能であり、光量が不足するような暗い被写体を撮影する場合には、ストロボ装置６３によって被写体を照明することによって、適切な撮影が可能となる。
これらの第２および第３の実施の形態に係り、上述した撮像装置と同様の機能構成をカメラ機能部として組み込んだ携帯情報端末装置を構成するようにしてもよい。すなわち、カメラ機能部を有する携帯情報端末装置におけるカメラ機能部に先に述べた第１の実施の形態に係るズームレンズを撮影用ズーム光学系として用いるものであり、図１６〜図１８に関連して先に述べた撮像装置と同等の構成を組み込んで携帯情報端末装置を構成する（請求項１２に対応する）。
携帯情報端末装置は、図１８に示すようなカメラの構成に加えて、カメラで撮影記録した画像データを、例えば通信系を介してパーソナルコンピュータＰＣ等に送信するための通信用インタフェース（Ｉ／Ｆ）６４を有して、カメラ機能部を構成する。
このような携帯情報端末装置においては、上述したカメラを内蔵カメラ機能部として使用することにより、携帯情報端末装置を、著しく小型化することができ、高品質な記録データを得ることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、３倍を超える高変倍比でありながら、短焦点距離端の半画角が３８°以上と広画角で、ズーム全域にわたってその上３００万画素以上の高密度の撮像素子に対応可能な高解像力の結像性能を有し、レンズ全長およびレンズ外径が非常に小さく、レンズの構成枚数も１０枚程度と少なくすることができて省資源化に対応することが可能で、しかも全てのレンズを化学的に安定で且つ鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することができて、材料のリサイクル化をも可能とし、加工時の廃液による水質汚染等のおそれもない地球環境を考慮したズームレンズ、並びにそのズームレンズを用いる撮像装置および携帯情報端末装置を提供することができる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
また、本発明の請求項１０の撮像装置によれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項のズームレンズを使用することにより、３倍を超える高変倍比でありながら、短焦点距離端の半画角が３８°以上と広画角で、その上３００万画素以上の高密度の撮像素子に対応可能な高解像力の結像性能を実現し、レンズ全長およびレンズ外径を非常に小さくし、レンズの構成枚数も１０枚程度と少なくすることができて省資源化に対応することが可能で、しかも全てのレンズを化学的に安定で且つ鉛や砒素等の有害物質を含まない光学ガラスで構成することができて、材料のリサイクル化をも可能とし、加工時の廃液による水質汚染等のおそれもなく、特に、コンパクトで、高変倍、高画質および省電力な撮像装置を提供することができる。
本発明の請求項１１の撮像装置によれば、請求項１０の撮像装置において、当該撮像装置が、撮影画像をディジタル情報とする機能を含むディジタルカメラとすることにより、特に、非常にコンパクトで、高変倍および高画質を実現することが可能となり、プリンタにより本発明に係るディジタルカメラで記録した被写体像を出力しても、従来の銀鉛カメラでの画質と比べ同程度以上の品質の出力、即ち画質を得ることができる。